Thiết bị phân tích online từ Metrohm

Khách hàng

Khách hàng của chúng tôi là nhà sản xuất hóa chất lớn nhất trên thế giới và có thời gian dài sử dụng thiết bị phân tích online của Metrohm. Mối quan hệ hiện tại với khách hàng này thông qua cung cấp giải pháp thiết bị trong phòng thí nghiệm cũng như các thiết bị phân tích online cho thấy họ biết chính xác người có thể đáp ứng những ứng dụng khó khăn của họ: Metrohm Process Analytics. Trong vô số sản phẩm họ sản xuất trên toàn cầu có propylene oxide (C3H6O, PO) là chất dễ cháy, dễ hút ẩm và mức độ nguy hại được sử dụng trong quá trình sản xuất nhiều loại hóa chất quan trọng khác.

Thử thách

Một trong những vấn đề trong qui trình sản xuất PO là duy trì độ ẩm ở mức thấp tránh các phản ứng phụ. Khách hàng nay đã tìm đến chúng tôi với một thử thách lớn mà khó có nhà cung cấp nào có đạt được: phép đo có độ tin cậy cao để giám sát lượng vết nước trong PO. Hệ thống trước đây dùng để đo lường lượng nước dựa trên kĩ thuật FT-IR với yêu cầu bảo trì thường xuyên dẫn đến phải ngừng hệ thống sản xuất. Đặc trưng về khả năng hút ẩm và nguy hiểm khi tiếp xúc của PO đặt ra yêu cầu về phép đo trực tuyến thông số độ ẩm với khả năng đáp ứng nhanh. Thực hiện phân tích tại phòng thí nghiệm thì mất thời gian và yêu cầu về bảo quản mẫu để kết quả phản ánh chính xác. Với lượng nước thấp trong PO đòi hỏi khả năng giám sát tức thời do sản lượng sản xuất cao yêu cầu thời gian đáp ứng ngắn cho trường hợp biến đổi quá trình. 

Giải pháp

Đánh giá khả năng dễ cháy, nguy hại của PO, thiết bị phân tích online có tính năng kháng nổ (ATEX) được giới thiệu bởi Metrohm Process Analytics hoàn toàn đáp ứng các tiêu chí đưa ra. Thiết bị NIRS XDS được thiết kế với khung bảo vệ đáp ứng chuẩn ATEX và có thể mở rộng đo đến 9 điểm mẫu độc lập. Phép đo được thiết kế trực tuyến nhờ sử dụng buồng đo dùng cho công nghiệp cho phép giám sát lượng vết nước một cách chính xác (đến vài chục ppm với độ chính xác ± 4 ppm). Kết quả theo thời gian thực (sau mỗi 30 giây) được truyền theo tín hiệu 4-20 mA đến hệ thống PLC của khách hàng.

Sau khi thực hiện nghiên cứu đặc tính thiết bị tại phòng thí nghiệm của khách hàng, kết quả so sánh được đưa ra giữa thiết IR và NIR trong môi trường công nghiệp. Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu nền (S/N) của thiết bị NIR cho kết quả tốt hơn thiết bị tiền nhiệm IR vốn được đánh giá có lợi thế cho phép thử hàm lượng nước ở dạng vết.  Metrohm cũng cung ứng thiết bị chuẩn Karl Fischer như phép thử đối chứng đảm bảo tính chính xác của kết quả quang phổ. Thao tác thử nghiệm của khách hàng cũng được cải thiện nhờ những dữ liệu giá trị từ các chuyên gia Metrohm. Thiết bị phân tích online trong công nghiệp này kiểm soát vài điểm lấy mẫu khác nhau từ tháp chưng cất  cho đến thành phẩm cuối cùng. 

Tổng kết

Những khó khăn của khách hàng mang tính thử thách và giải pháp đưa ra giúp kiểm soát hàm lượng nước trong chuyền sản xuất PO theo thời gian một cách an toàn . Sự tổ hợp tính năng trong một thiết bị phân tích online với tính năng kháng cháy nổ cho phép người dùng giảm xử lí hóa chất, cải thiện chất lượng thành phẩm và gia tăng lợi nhuận. 

Khách hàng

Khách hàng của chúng tôi có nhà máy hóa chất và lọc hóa dầu đặt tại vùng xa xôi ở sa mạc chuyên sản xuất nhiều sản phẩm từ xăng dầu đến hóa chất tinh khiết. Nhà máy sản xuất xăng dầu vận hành trong điều kiện môi trường khá nguy hiểm yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn an toàn (IECEx) và giám sát liên tục những thông số quan trọng trong quá trình như chỉ số Octane (ON). Dữ liệu quá trình tương ứng tiến trình thời gian có ý nghĩa quan trọng giúp cho những quá trình tại nhà máy chế biến có thể xử lí nhanh, tăng lợi nhuận mà giảm chi phí vận hành.  

Thử thách

Trong quá trình lọc hóa dầu, dòng reformate được xem là dòng có giá trị kinh tế lớn vì thành phẩm có chỉ số octane cao. Trong suốt quá trình reforming xúc tác, chu trình phải được kiểm soát liên tục để diều chỉnh thành phần hóa học nhằm tối ưu chất lượng của dòng reformate. Trước khi vận chuyển và phân phối sản phẩm, việc tuân thủ nghiêm ngặt những yêu cầu theo tiêu chuẩn từ Hiệp hội Thử Nghiệm và Vật Liệu Hoa Kì (ASTM) để đảm bảo chất lượng của thành phẩm cuối của dòng reformate trước khi đưa ra thị trường. Vì thế độ chính xác đóng vai trò quan trọng đối việc giám sát chất lượng theo thời gian thực trong quá trình.

Bên cạnh đó, quá trình này được thực hiện tại khu vực nguy hiểm yêu cầu đặc tính thiết bị phải có khả năng kháng cháy nổ tốt với thời gian phân tích ngắn (phân tích theo thời gian thực) nhằm cung cấp dữ liệu đủ và chính xác để giám sát bất cứ sự thay đổi nào trong hệ thống. 

Thiết bị phân tích online hiện có tại nhà máy của khách hàng sử dụng kĩ thuật Quang Phổ Cận Hồng Ngoại Chuyển Hóa Fourier (FT-NIRS) có độ tin cậy thấp thường xuyên bảo trì và xử lí những sự cố. Ngoài ra, do hệ thống lấy mẫu được thiết kế không hoàn chỉnh, thiết bị phân tích đưa ra những kết quả không chính xác, độ tin cậy kém cho quá trình vận hành.

Giải pháp

Metrohm Process Analytics giới thiệu giải pháp toàn diện cho hầu hết các ứng dụng. Trong trường hợp này, thiết bị phân tích kết hợp với hệ thống xử lí mẫu hiệu năng cao là điều cần thiết đảm bảo khả năng chuyển mẫu chính xác đến thiết bị phân tích Quang Phổ Cận Hồng Ngoại (NIRS). Hệ thống xử lí mẫu từ bộ phận lọc nội tuyến cho đến buồng đo được kiểm soát nhiệt độ cho phép thực hiện phép đo liên tục, ổn định với độ chính xác cao. Hệ thống xử lí mẫu đảm bảo vị trí lấy mẫu chính xác và tạo ra khu vực để lấy mẫu thảm định. Trọn bộ thiết kế này mở rộng khả năng đáp ứng tất cả yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM. 

Những yêu cầu khác cho phép thử nghiệm trong công nghiệp như buồng đo trực tuyến chắc chắn trong thời gian dài sử dụng cũng như bộ khung kháng cháy nổ (ATEX) cũng được tích hợp trong giải pháp cho thử thách giám sát online quá trình. Dịch vụ hỗ trợ và đào tạo chuyên nghiệp từ các đại diện của Metrohm tại nước sở tại là những ưu tiên lựa chọn để đảm bảo khả năng hoạt động ổn định trong môi trường nguy hiểm, hướng dẫn bảo trì và diễn giải kết quả dữ liệu từ thiết bị phân tích online.

Tổng kết

Hiện khách hàng của chúng tôi có thể kiểm soát an toàn quá trình sản xuất sản phẩm reformate nhờ việc giám sát online quá trình sử dụng giải pháp toàn diện được phát triển bởi Metrohm Process Analytics cho những yêu cầu có tính thử thách. Phép đo lường online trong khu vực nguy hiểm sử dụng thiết bị phân tích kháng cháy nổ và được điều khiển từ xa mang đến môi trường làm việc an toàn cho mọi người. Phản ứng nhanh đối với bất cứ sự thay đổi nào trong qui trình giúp hạn chế gián đoạn quá trình và tối ưu hóa hiệu quả sản xuất. Từ thiết bị phân tích online đến phát triển phương pháp ứng dụng, đào tạo tại chỗ bởi các chuyên gia đến từ Metrohm để chúng tôi có thể nhà cung ứng giải pháp cho bất cứ thử thách nào.

Khách hàng

Khách hàng của chúng tôi là công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực hóa chất, có mối quan hệ mật thiết từ trước với Metrohm Process Analytics. Họ đã tin tưởng chúng tôi cho yêu cầu về ứng dụng không theo lối truyền thống và có tính thử thách. Trong tình huống này, họ cần tìm một giải pháp chắc chắn để đo lường chính xác thuốc thử dùng khử khuẩn cho cá trong bể nước biển trên các tàu cá. Đơn giản!

Thử thách

Đảm bảo lượng chính xác thuốc thử cũng như giám sát chất lượng nước và nước thải cần thiết để đáp ứng những tiêu chuẩn của các bộ ngành. Cá được đưa vào bể chứa nước biển đã được bơm chính xác lượng thuốc thử hydrogen peroxide (H2O2) trong thời gian ngắn để khử khuẩn. Thuốc thử này dùng để loại diệt các loại kí sinh trùng và được lọc bỏ khỏi nước. Lượng thiếu hụt thuốc thử sẽ làm cho kí sinh trùng vẫn còn có thể bám trên cá dẫn đến thành phẩm kém chất lượng hoặc gây chết cá. Tuy nhiên, quá liều thuốc thử cũng có thể gây ra các kích ứng oxi hóa trên cá, làm tróc vẩy và nặng hơn có thể làm chết cá. Vì thế, phép phân tích nhanh và thời gian phản hồi kịp thời là cần thiết để có phương án xử lí thích hợp.

Thực tế là phép phân tích cần thực hiện trên tàu cá tại khu vực xa xôi nghĩa là thiết bị phân tích online quá trình phải đủ chắc chắn để được sử dụng mỗi ngày với bề mặt không ổn định, chuyển động lắc lư. Không gian giới hạn trên tàu cá chỉ cho phép đặt một thiết bị hoàn toàn nhỏ gọn. Kiểm soát online trong trường hợp mang ý nghĩa đối với ranh giới giữa sự sống và cái chết của các sinh vật trong bể. 

Giải pháp

Giải pháp hiệu quả đáp ứng yêu cầu riêng của khách hàng để phân tích nhanh trên tàu được đề xuất bởi Metrohm Process Analytics chắc chắn không phải ứng dụng điển hình trong công nghiệp hay khu vực nào. Hơn thế, đội ngũ những chuyên gia hóa học của chúng tôi có thể hỗ trợ phát triển phương pháp phân tích online giúp tiết kiệm thời gian chỉ khoảng 60 giây giữa các phép đo. 

Tổng kết 

Hiện tại, khách hàng của chúng tôi có thể tiết kiệm ngân sách nhờ vào một số cải tiến: đảm bảo đủ lượng thuốc thử, ít hao hụt sản phẩm do sử dụng thuốc không đúng liều và hơn hết là cải thiện tổng thể quá trình nhờ thời gian phân tích nhanh. Nhờ mối quan hệ lâu năm, chúng tôi dễ dàng giới thiệu đến khách hàng những giải pháp tùy chỉnh mà hầu như các nhà cung cấp khác từ chối. Từ phép định lượng trong công nghiệp để giám sát online từ xa, chúng tôi mang đến giải pháp tích hợp vào quá trình, không đơn thuần là một thiết bị phân tích.